1、技術(shù)改造方案
技改思路：盡可能不改變原工藝中大型設(shè)備布局，減少設(shè)備改動(dòng)，以最少的投入來達(dá)到將硫基復(fù)肥裝置改造成適應(yīng)多品種硫基、氯基復(fù)肥生產(chǎn)的目的。
工藝流程中的主要區(qū)別：從生產(chǎn)硫基復(fù)肥改為生產(chǎn)氯基復(fù)肥，混拌系統(tǒng)增加了原料品種和加入量，如氯化鉀、磷酸一銨、固體尿素、氯化銨、普通過磷酸鈣等；管式反應(yīng)器進(jìn)料由混酸變成硫酸，增加了洗液；反應(yīng)器位置安裝在造粒機(jī)的前端；干燥機(jī)尾氣吸收系統(tǒng)因粉塵增多而需要先經(jīng)過重力降塵等。
將硫基復(fù)肥裝置改造成適應(yīng)生產(chǎn)多品種硫基、氯基復(fù)肥時(shí)，需要改造的內(nèi)容如下。
(1)原料投料部分：新增加l臺(tái)圓盤攪拌機(jī)和1臺(tái)原料破碎機(jī)，有條件的可安裝電子配料系統(tǒng)；新增1只硫酸配酸槽，對硫酸進(jìn)行稀釋。
(2)管式反應(yīng)器部分：在進(jìn)料法蘭處增加洗滌液入口管，安裝位置移至造粒機(jī)前，進(jìn)料端位于造粒機(jī)外部，反應(yīng)管伸進(jìn)造粒機(jī)內(nèi)，與造粒機(jī)水平安裝，反應(yīng)形成的高溫漿料通過噴嘴垂直噴人造粒機(jī)內(nèi)物料床層上。
(3)干燥尾氣處理部分：新增一降塵室，并在進(jìn)降塵室尾氣吸收管路上安裝三通和閘閥，生產(chǎn)氯基復(fù)肥時(shí)，尾氣先進(jìn)入降塵室進(jìn)行干法除塵，以減輕洗滌負(fù)荷。
在生產(chǎn)不同品種復(fù)肥時(shí)，要根據(jù)不同配料調(diào)整工藝指標(biāo)，特別需要注意控制管式反應(yīng)器工藝指標(biāo)和造粒物料溫度。
2、料漿轉(zhuǎn)鼓造粒法生產(chǎn)硫基復(fù)肥
2.1改造前工藝流程
改造前，采用料漿轉(zhuǎn)鼓造粒法生產(chǎn)硫基復(fù)肥，其生產(chǎn)工藝流程如圖l所示。
氯化鉀在反應(yīng)槽內(nèi)與濃硫酸在強(qiáng)烈的攪拌下反應(yīng)，生成的KHSO。料漿溢流至混酸槽，生成的HCI氣體進(jìn)入鹽酸吸收系統(tǒng)。在混酸槽內(nèi)加入經(jīng)過尾氣洗滌的稀磷酸配制成混酸，混酸通過泵打入管式反應(yīng)器與來自氨站的氣氨反應(yīng)，形成的料漿閃蒸溢流至料漿中間槽，再用料漿泵打入噴嘴（有些企業(yè)直接通過管式反應(yīng)器的自身壓力壓出料漿），料漿經(jīng)噴嘴霧化涂布在來自混拌系統(tǒng)的固體配料和返料上，干濕物料在造粒機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下團(tuán)聚成顆粒。出造粒機(jī)的物料經(jīng)濕球輸送帶送入烘干機(jī)，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱煙氣對烘干機(jī)內(nèi)的物料進(jìn)行并流加熱干燥去除水分。被烘干機(jī)干燥后的物料經(jīng)熱料提升機(jī)進(jìn)入振網(wǎng)篩篩分，粗返料經(jīng)籠式破碎機(jī)粉碎后返回造粒機(jī)，篩分后得到的成品用輸送帶輸入冷卻機(jī)。成品冷卻后，在包裹機(jī)內(nèi)被噴上防結(jié)塊劑，包裹后的產(chǎn)品經(jīng)包裝機(jī)計(jì)量包裝后進(jìn)庫。造粒機(jī)、烘干機(jī)、冷卻機(jī)內(nèi)形成的尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵后去尾氣吸收系統(tǒng)，用稀磷酸洗滌吸收，尾氣匯集后經(jīng)煙囪排空。
2.2改造后工藝流程
改造后采用硫酸一氨管式反應(yīng)器快速切換生產(chǎn)氯基復(fù)肥，其造粒、干燥部分工藝流程見圖2。
來自原料混拌系統(tǒng)的各種固體原料和返料進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)。由硫酸泵、洗滌液泵分別送來的硫酸、洗滌液與氣氨加入管式反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)生成的高溫低濕料漿經(jīng)反應(yīng)器噴嘴均勻地噴到造粒物料床層上，干濕物料在造粒機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下團(tuán)聚成粒。出造粒機(jī)的物料經(jīng)濕球輸送帶送入烘干機(jī)，熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱煙氣對烘干機(jī)內(nèi)的物料進(jìn)行并流加熱干燥去除水分。經(jīng)烘干機(jī)干燥后的物料進(jìn)行篩分，粗返料經(jīng)破碎后返回造粒機(jī)，成品送冷卻機(jī)、包裹機(jī)，最后經(jīng)包裝機(jī)計(jì)量包裝后進(jìn)庫。造粒尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵后去尾氣吸收系統(tǒng)，烘干機(jī)內(nèi)形成的粉塵、尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵、降塵室重力降塵后去尾氣吸收系統(tǒng)，尾氣用稀磷酸（無磷酸的企業(yè)用硫酸或水）洗滌、吸收后排空。無磷酸裝置的企業(yè)，可將氣氨分成兩部分，一部分進(jìn)管式反應(yīng)器，另一部分氣氨通人造粒機(jī)料層中，與原料磷酸一銨、普通過磷酸鈣進(jìn)行反應(yīng)。
2.3主要工藝指標(biāo)
改造前、后主要工藝指標(biāo)對比見表1。
3、改造效果
根據(jù)上述方案，江蘇瑞和化肥有限公司對原100 kUa硫基復(fù)肥裝置進(jìn)行了改造。經(jīng)6個(gè)月的運(yùn)行表明：設(shè)備運(yùn)行正常，工藝指標(biāo)控制穩(wěn)定，共生產(chǎn)硫基復(fù)肥10 600 t、氯基復(fù)肥58 260 t，達(dá)到了改造目的。
3.1 技改后取得的主要效果
(1)提高了產(chǎn)品含氮量
生產(chǎn)硫基復(fù)肥時(shí)，原料采用含P2 05質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%左右的磷酸進(jìn)行反應(yīng)。由于磷酸中雜質(zhì)較多、含固量較高，所以產(chǎn)品含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般僅能達(dá)到13%左右，要使其含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到15%，只能采取補(bǔ)氮措施。而采用硫酸一氨管式反應(yīng)器生產(chǎn)氯基復(fù)肥時(shí)，產(chǎn)品含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到15%以上。
(2)造粒工況明顯改善，生產(chǎn)能力有所提高
造粒時(shí)，利用氣氨與硫酸、磷酸的化學(xué)反應(yīng)熱來提高造粒物料溫度和改善物料特性，造粒溫度可高達(dá)80℃．物料含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3%，能有效地避免造粒“拉稀”現(xiàn)象，成球率高達(dá)80$以上。由于成球率上升、返料比下降，生產(chǎn)能力可提高15%~309%。
(3)產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高
產(chǎn)品不溶性殘?jiān)伲a(chǎn)品外觀光滑，有較強(qiáng)的市場競爭力；產(chǎn)品強(qiáng)度大于30 N/顆，產(chǎn)品含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5%，顆粒粒度均勻，有較強(qiáng)的抗結(jié)塊能力；造粒工況穩(wěn)定，產(chǎn)品內(nèi)在養(yǎng)分波動(dòng)小。
(4)生產(chǎn)品種多元化
硫酸一氨管式反應(yīng)器造粒技術(shù)可通過調(diào)節(jié)管式反應(yīng)器運(yùn)行負(fù)荷，在不同配方、原料等條件下，均保證良好的造粒效果，有效提高了裝置的生產(chǎn)靈活性，可生產(chǎn)多品種、多系列復(fù)肥。
(5)節(jié)約能源
充分利用原料間的化學(xué)反應(yīng)熱和系統(tǒng)的返料熱量，噸產(chǎn)品煤耗降低30%~40%以上。
(6)洗滌液得以回收利用，實(shí)現(xiàn)污水零排放
尾氣處理的洗滌液全部回收用于管式反應(yīng)器造粒，解決了傳統(tǒng)工藝濕法除塵系統(tǒng)洗滌液只能部分回收的問題，既降低了原料損耗，又可實(shí)現(xiàn)污水零排放。
3.2技改后存在的問題
(l)由于現(xiàn)有硫基復(fù)肥裝置干燥機(jī)電機(jī)、尾氣風(fēng)機(jī)電機(jī)功率較大，噸肥電耗較傳統(tǒng)工藝偏高，建議采用變頻控制來降低電耗。
(2)-旦氨、酸加入不平衡，容易在造粒機(jī)中出現(xiàn)黃色泡沫，使出口產(chǎn)品發(fā)黏而導(dǎo)致粘壁。建議對氨、酸、洗滌液等工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)檢測控制，有條件可采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。
4、結(jié)語
實(shí)踐證明：采用硫酸一氨管式反應(yīng)器噴漿造粒新技術(shù)對現(xiàn)有的硫基復(fù)肥裝置進(jìn)行升級優(yōu)化改造，生產(chǎn)多品種硫基、氯基復(fù)合肥，以應(yīng)對目前硫基復(fù)肥出現(xiàn)的危機(jī)，是一種投資省、見效快的技術(shù)方法。
